一种大直径薄壁件装配工装及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种大直径薄壁件装配工装及其使用方法，包括地下升降部分、地上升降部分、地上支撑运动部分；地下升降部分包括升降平台、通用夹具、过渡装配支架、压板、地沟；地上升降部分包括电机、蜗轮蜗杆减速器、丝杠、导向杆、螺母升降台、压载脱出机构；地上支撑运动部分包括A型架、爬梯、导轨、滑轮；地下升降部分运动时能够将大直径薄壁件的上表面从地面下降至地下，电机运动时能通过蜗轮蜗杆减速器带动螺母升降台在丝杠和导向杆上运动，从而驱动压载脱出机构与待装配工件一起在大直径薄壁件内部相对运动，将待装配工件填入大直径薄壁件内部。本装置解决了现有工装需多次找正、不能一次性装配到位、要求安装场地空间高度过高的问题。

A kind of assembly tooling for large diameter thin wall parts and its application method

【技术实现步骤摘要】
一种大直径薄壁件装配工装及其使用方法
本专利技术涉及装配工装
，尤其涉及一种大直径薄壁件装配工装及其使用方法。
技术介绍
大直径(直径大于1米)、大高度(高度大于2米)薄壁件在工业生产中具有特殊的应用范围，大直径薄壁件在生产中需要向其内部装配圆筒形、外直径仅比薄壁件略小的木质待装配件，由于薄壁件尺寸大、圆度不十分规则，装配过程中如何装配力方向倾斜过大，待装配件可能会涨破薄壁件的外壁，并且由于大直径薄壁件的高度也较高，当采用垂直装配方法时，要求的装配场地的高度超过4米。目前在装配过程中主要采用地面、人工找正的装配方式，存在装配效率低、工序耗时长的问题，无法满足批量工业化生产的需求。目前的薄壁件装配方法，如中国专利文献库公开的《适用于薄壁件轴和端面装夹的夹具》(授权专利号：ZL201610773512.0)、《轴向与内压复合载荷作用下薄管专用夹具》(授权专利号：ZL201510934217.4)，均针对薄壁件的特点进行了专门的装配工装设计，并取得了较好的效果。但对本专利技术涉及的大直径、大高度薄壁件而言，上述公开的装配工装更适用于相对小直径的薄壁件，因此亟需发展一种针对大直径薄壁件的装配工装。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中针对大直径、大高度薄壁件装配过程中主要采用地面、人工找正的装配方式，存在装配效率低、工序耗时长的问题，无法满足批量工业化生产的需求。本专利技术提供了解决上述问题的一种大直径薄壁件装配工装及其使用方法。本专利技术通过下述技术方案实现：r>一种大直径薄壁件装配工装，包括地下升降部分、地上升降部分和地上支撑运动部分；所述地上升降部分设于所述地下升降部分之上，所述地上支撑运动部分用于支撑与配合所述地上升降部分；所述地上升降部分包括驱动机构、压载脱出机构；所述地下升降部分运动时能够将大直径薄壁件的上表面从地面下降至地下，所述地上升降部分通过驱动机构驱动压载脱出机构与待装配工件一起在大直径薄壁件内部相对运动，将待装配工件填入大直径薄壁件内部。优选地，所述地上升降部分还包括蜗轮蜗杆减速器、丝杠、导向杆、螺母升降台，所述驱动机构采用电机，所述电机与丝杠通过蜗轮蜗杆减速器连接，即(所述电机与蜗轮蜗杆减速器连接，蜗轮蜗杆减速器与丝杠连接)，丝杠、导向杆套在螺母升降台上，螺母升降台可沿丝杠上下运动，压载脱出机构固定连接在螺母升降台上。其中，所述电机与丝杠通过蜗轮蜗杆减速器连接，蜗轮蜗杆减速器在增大了电机输出扭矩的同时，还能通过自身的自锁特性在突发断电时确保起吊的重物不会突然坠落，确保机构的安全性。优选地，所述螺母升降台与丝杠通过滚珠丝杠副连接，滚珠丝杠副为内循环浮动式，螺纹升角5.91度，螺纹摩擦力矩126.60NM，能够确保足够的动力提升木质待装配工件。优选地，所述压载脱出机构具有四个突触，其突触下端面与待装配工件上端面接触；具体地，其突触下端面与内填木料上端内壁预装的装配工装接触，压载物的四个突触面积是内填木料装配工装面积的1.5倍以上，可有效提高装配过程中实现两者接触的成功率。当出现待装配工件圆度超差，需将待装配工件退出薄壁件校圆后重新装配的情况时，直接将压载脱出机构旋转30～60度角即可使其错开内填木料内部的装配工装，进入内填木料内部；接下来，将压载脱出机构回旋30～60度角，使其上端面与内填木料上端内壁预装的装配工装的下端面接触；最后，A型架吊装机构起吊，即可将内填木料从薄壁工件内部完全脱出。优选地，所述螺母升降台与压载脱出机构通过球面滑动轴承连接，由于装配过程中，存在待装配工件与大直径薄壁件垂直轴线相对偏移的情况，如果压载脱出机构与螺母升降台之间采用刚性连接，虽然结构相对较为简单，但由于不具有补偿被连接两轴线相对偏移的能力，也不具有缓冲减震性能，因此适用范围较小。本专利技术优选采用球面滑动轴承的连接方式，既能传递压载力，也能补偿安装过程中的同轴度偏差，提高了装配过程中对正找中的工作效率。优选地，所述球面滑动轴承包括外环和内环，所述外环和内环之间为滑动接触面，所述外环侧部靠近内环处设有密封环，所述内环内侧壁设有润滑槽；还包括润滑孔，所述润滑孔贯穿所述外环和内环。优选地，所述地上支撑运动部分包括A型架、爬梯、导轨、滑轮，所述丝杠和导向杆均固定在A型架的内侧，爬梯固定在A型架外侧上部，滑轮安装于A型架的底部并可沿导轨前后移动，A型架通过滑轮在导轨上移动。所述的A型架通过滑轮在导轨上移动，导轨设计为埋入地下，导轨上端与地面基本保持平齐，以保证在不进行装配作业时，不影响其他工作的进行。采用带有自锁功能的滑轮，当需要静止在某一位置开始进行装配作业时，必须将滑轮进行自锁，以防止意外滑动造成危害，也有利于保证装配精度。A型支架具有两个斜梁和两个横梁，采用焊接方式连接。优选地，所述地下升降部分包括升降平台、通用夹具、过渡装配支架、压板、地沟，所述升降平台固定在地沟的底部，压板固定安装在地沟的顶部且固定位置可调节，通用夹具安装于升降平台的上表面上并可沿滑槽前后移动；装配过程中大直径薄壁件位于升降平台的上表面并被通用夹具夹紧固定，待装配工件被填入大直径薄壁件的下半部时压载脱出机构通过过渡装配支架持续向待装配工件施压，解决了地上升降部分行程不足以直接下探至大直径薄壁件底部的问题。优选地，所述升降平台为剪叉式结构，剪叉式升降结构具有结构紧凑、承载量大、噪声小、行程大、落下后自身高度小等特点，采用液压系统作为动力源，可承受的载荷范围较大，能够适应不同直径尺寸、高度薄壁件的重量需求。优选地，所述升降平台包括工作台、剪叉臂、液压缸和底座，所述底座上设有剪叉臂，剪叉臂顶部设有工作台；所述剪叉臂上设置液压缸，液压缸带动剪叉臂上下运动。另一方面，本专利技术还提供了一种大直径薄壁件装配工装的使用方法，该方法包括以下步骤：步骤一、升降平台的工作台升至与地面平齐，采用天车将大直径薄壁件吊放至升降平台的工作台上，采用通用夹具沿工作台表面预留的滑槽滑动至于大直径薄壁件外表面接触，锁紧通用夹具，升降平台下降至地沟底部，盖上并固定压板；步骤二、推动A型架沿导轨运动至地沟中大直径薄壁件的正上方，放下滑轮的自锁装置，操作螺母升降台上升至适当高度，在压载脱出机构上吊挂待装配工件；步骤三、操作螺母升降台下降的同时，压载脱出机构吊挂待装配工件进入大直径薄壁件内腔，通过调整压载脱出机构与螺母升降台之间的球面滑动轴承使待装配工件与大直径薄壁件基本同心，操作螺母升降台下降至待装配工件完全进入大直径薄壁件内腔；步骤四、由于大直径薄壁件的高度在2米以上，压载脱出机构无法完全将待装配工件压入底部，此时需操作螺母升降台上升至适合高度，将过渡装配支架放入大直径薄壁件的内腔，然后操作螺母升降台下降，直至间接通过过渡装配支架将待装配工件完全压入大直径薄壁件底部；步骤五、装配完成后，操作螺母升降台带着压载脱出机构上升至最高点，推动A型架沿导轨运动至地沟旁，放下滑轮的自锁装置确保A型架固定不动；操作升降平台上升至工作台与地面基本平齐，将多个压板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大直径薄壁件装配工装，其特征在于，包括地下升降部分、地上升降部分和地上支撑运动部分；所述地上升降部分设于所述地下升降部分之上，所述地上支撑运动部分用于支撑与配合所述地上升降部分；所述地上升降部分包括驱动机构、压载脱出机构(6)；/n所述地下升降部分运动时能够将大直径薄壁件(16)的上表面从地面下降至地下，所述地上升降部分通过驱动机构驱动压载脱出机构(6)与待装配工件(17)一起在大直径薄壁件(16)内部相对运动，将待装配工件(17)填入大直径薄壁件(16)内部。/n

【技术特征摘要】
1.一种大直径薄壁件装配工装，其特征在于，包括地下升降部分、地上升降部分和地上支撑运动部分；所述地上升降部分设于所述地下升降部分之上，所述地上支撑运动部分用于支撑与配合所述地上升降部分；所述地上升降部分包括驱动机构、压载脱出机构(6)；
所述地下升降部分运动时能够将大直径薄壁件(16)的上表面从地面下降至地下，所述地上升降部分通过驱动机构驱动压载脱出机构(6)与待装配工件(17)一起在大直径薄壁件(16)内部相对运动，将待装配工件(17)填入大直径薄壁件(16)内部。


2.根据权利要求1所述的一种大直径薄壁件装配工装，其特征在于，所述地上升降部分还包括蜗轮蜗杆减速器(1)、丝杠(2)、导向杆(3)、螺母升降台(5)，所述驱动机构采用电机(10)，所述电机(10)与蜗轮蜗杆减速器(1)连接，蜗轮蜗杆减速器(1)与丝杠(2)连接，丝杠(2)、导向杆(3)套在螺母升降台(5)上，螺母升降台(5)可沿丝杠(2)上下运动，压载脱出机构(6)固定连接在螺母升降台(5)上。


3.根据权利要求2所述的一种大直径薄壁件装配工装，其特征在于，所述螺母升降台(5)与丝杠(2)通过滚珠丝杠副连接。


4.根据权利要求2所述的一种大直径薄壁件装配工装，其特征在于，所述压载脱出机构(6)设有四个突触，其突触下端面与待装配工件(17)上端面接触。


5.根据权利要求2所述的一种大直径薄壁件装配工装，其特征在于，所述螺母升降台(5)与压载脱出机构(6)通过球面滑动轴承连接。


6.根据权利要求5所述的一种大直径薄壁件装配工装，其特征在于，所述球面滑动轴承包括外环(18)和内环(21)，所述外环(18)和内环(21)之间为滑动接触面(19)，所述外环(18)侧部靠近内环(21)处设有密封环(20)，所述内环(21)内侧壁设有润滑槽(23)；还包括润滑孔(22)，所述润滑孔(22)贯穿所述外环(18)和内环(21)。


7.根据权利要求2所述的一种大直径薄壁件装配工装，其特征在于，所述地上支撑运动部分包括A型架(4)、爬梯(11)、导轨(8)、滑轮(13)，所述丝杠(2)和导向杆(3)均固定在A型架(4)的内侧，爬梯(11)固定在A型架(4)外侧上部，滑轮(13)安装于A型架(4)的底部并可沿导轨(8)前后移动，A型架(4)通过滑轮(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李芳，张连新，孙鹏飞，刘维新，于长志，曹宇，肖虹，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51